從樂高 EV3 到超級安東尼 林上崴化繁為簡 教基礎程式架構

從樂高 EV3 到超級安東尼 林上崴化繁為簡 教基礎程式架構

▲人型機器人程式設計基礎班專業講師林上崴。(圖/郭岱軒攝)

記者郭岱軒/台北報導

也許你看過百貨公司裡,能夠手工調製珍珠奶茶的機器人,或是肩負教育功能的 Zenbo 、服務型機器人 Pepper 等,進入數位科技時代, AI 人工智慧與生活越來越分不開,未來最國際化的語言將不是英語,而是 程式語言。

很多人認識程式,是先從樂高的 EV3 開始,教授超級安東尼的專業講師林上崴(阿崴老師)也不例外,他在接觸樂高的時候,發現套件的限制很多,而他對「人形機器人」更多了一份執著,就跟人魚對雙足的渴望一般,但是有兩條腿的機器人該怎麼「學步」?這背後就牽涉更多的知識,這也是學習超級安東尼可以接觸認識到的。

▲人型機器人程式設計基礎班專業講師林上崴。(圖/郭岱軒攝)

林上崴舉波士頓動力的機器人為例,怎樣做到不會跌倒的雙足機器人,如何結合「運動學」做到自主平衡來達到良好的「步態平衡」,這牽涉軟硬體與機構如何去調適與設計,當中最基礎,最根本的知識領域就是程式設計。 108 年課綱將上路,結合資訊科技的學習,程式教育已經是堂必修課。林上崴大學才開始接觸機器人與程式,他認為如果從國高中就學習超級安東尼,對於銜接大學的程式課程相當有幫助,未來更能跟與資工、電機、機械等工程類產業來做結合。。

▲林上崴用淺顯易懂的方式教導學生進入機器人教育的世界。(圖/智慧機器人網)

林上崴用筆電,試著以簡單的方式教記者,什麼叫做「二進位」、「十進位」,他用清晰的例子告訴記者,學程式的好處在哪裡?他說,靠樂高 EV3 可以學程式邏輯,超級安東尼則可當成是「EV3」的前身,學完可以了解到「EV3」這些程式編成產品的原理,但只學習「EV3」,卻不能真正了解程式實際在做什麼。

打開外頭人力銀行網站,相關程式領域的職缺,除了要找樂高老師,並不會列出條件要會樂高機器人,勞動市場需要的是懂得程式語言的人才,就跟家中請了一個法國幫傭,要溝通就需要學法語,在「機器換人」,自動化的時代,要跟機器溝通,就需要學習程式語言。

▲程式教育最適合的教具就是超級安東尼競技專用機器人。(圖/郭岱軒攝)

EV3 為了讓新人好上手,程式當中的函式,都是用不同的圖塊去代換,如果只學了 EV3 ,就像是只會拼圖把圖樣拼出來,但若學了超級安東尼,你對程式的了解將不會只停留在邏輯,甚至能夠自己編寫出屬於自己需求的圖塊。林上崴舉例,超級安東尼可以直接當大學的專題來創作,像是「自動平衡」,加入「運動學」原理,你就可以讓機器人自己去決定動作,例如以機器人的手臂拿取一個物品,設定目標的座標後,讓電腦程式去運算,姿勢該怎麼變化,輸出的力道與轉速該怎麼調節。

▲許多補教業者對超級安東尼的教學課程相當感興趣。(圖/智慧機器人網)

超級安東尼透過搖桿的按鍵,去啟動相對應的動作,學生可以自行去開發按鍵與動作,阿崴老師曾經利用超級安東尼來設計「凍蒜」的姿勢,過程中他就需要先用手去比劃,已分解動作去看牽涉到關節如何運動,再用程式寫出控制馬達的方式、轉速,動作間的等待時間與旋轉的角度,來模擬手勢的速度與力度感。平常一個動作的設計,以阿崴老師熟稔的程度,大概可以半小時以內完成,他說還可以設計同一個按鈕按三下,利用按按鈕之間的時間差,來做出其他不一樣的動作。。

林上崴強調, EV3 比較像玩具,超級安東尼則接近大學專題的等級。很適合和大學的課程做銜接。 EV3 能更學到程式邏輯,但不一定會寫程式,若學了超級安東尼,還可以創造出如 EV3 的程式。作為程式編寫、「研發」之母,想要創造出可以跳舞、走路、搬東西的機器人絕非難事。

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